De nombreux genres africains d'Amaranthaceae présentent des inflorescences uniques qui incluent des fleurs stériles modifiées en crochets ou en épines. Considérant que l'abondance de grands herbivores terrestres a augmenté sur le continent africain avec l'expansion des écosystèmes de prairies et de savanes, les fleurs stériles modifiées auraient pu être une innovation qui a stimulé la diversification d'un clade achyranthoïde africain d'Amaranthaceae, avec de grands animaux servant à la dispersion.

Fleur stérile
Image : Di Vincenzo et coll. 2018

Di Vincenzo et ses collègues Ils ont généré une phylogénie largement échantillonnée comprenant 26 des 31 genres d'Achyranthoïdes ainsi que des représentants de toutes les autres lignées d'Amaranthaceae. L'inférence de l'arbre phylogénétique a utilisé quatre régions génomiques, en utilisant des méthodes de parcimonie, de vraisemblance et d'inférence bayésienne. Ils ont estimé les temps de divergence, évalué les changements dépendants des traits et les taux de diversification des espèces à l'aide de modèles de spéciation et d'extinction dépendants de l'état, et reconstitué les états de caractères ancestraux des fleurs stériles modifiées.

Les auteurs ont découvert que les achyranthoïdes constituaient un clade majeur des Amaranthacées, composé principalement de membres africains. Les relations phylogénétiques au sein de ce clade étaient bien résolues et soutenaient deux sous-clades principales. Plusieurs genres se sont révélés polyphylétiques. Leurs résultats indiquent que les achyranthoïdes ont commencé à se diversifier il y a environ 28 millions d'années et que les fleurs stériles modifiées ont évolué à plusieurs reprises. Une asymétrie dans les taux de transition vers l'obtention de fleurs stériles a été observée, tandis qu'aucune augmentation dépendante des traits des taux de diversification des espèces n'a été détectée. Les analyses bayésiennes d'hétérogénéité des taux ont indiqué que les achyranthoïdes se sont diversifiés sans décalage significatif des taux.

L'accumulation de fleurs stériles modifiées chez les achyranthoïdes semble résulter de taux de transition plus élevés en faveur de ces fleurs. Des gains multiples suggèrent une valeur adaptative pour ce trait. Cependant, l'épizoochorie ne semble pas favoriser la diversification des espèces, probablement en raison d'un flux génétique important entre mammifères migrateurs réguliers, ce qui limite la possibilité de spéciation par isolement.